Hướng dẫn triển khai MES từ A đến Z cho doanh nghiệp sản xuất

Trong quá trình chuyển đổi số sản xuất, MES trở thành giải pháp quan trọng giúp doanh nghiệp kiểm soát & tối ưu hoạt động nhà máy dựa trên dữ liệu thực tế. Tuy nhiên, để MES phát huy hiệu quả, doanh nghiệp không thể chỉ lựa chọn phần mềm rồi đưa vào sử dụng, mà cần xây dựng một lộ trình triển khai MES bài bản, phù hợp với quy trình, thiết bị & mục tiêu sản xuất. Vậy triển khai MES bắt đầu từ đâu? Cần chuẩn bị những gì & làm thế nào để hạn chế rủi ro trong quá trình thực hiện? Trong bài viết này, atscada.net sẽ hướng dẫn triển khai MES từ A đến Z, từ khảo sát hiện trạng, chuẩn hóa quy trình, tích hợp hệ thống đến đào tạo, vận hành & tối ưu sau triển khai. Theo dõi ngay!

Vì sao doanh nghiệp cần triển khai MES?

MES (Manufacturing Execution System) là lớp hệ thống nằm giữa tầng quản lý doanh nghiệp (ERP) & tầng điều khiển sản xuất (PLC, HMI, SCADA, máy móc, cảm biến). MES có nhiệm vụ thu thập, xử lý & đồng bộ dữ liệu sản xuất, từ đó giúp doanh nghiệp theo dõi toàn bộ quá trình sản xuất theo thời gian thực. 

Một hệ thống MES có thể hỗ trợ nhiều nghiệp vụ như quản lý – điều phối lệnh sản xuất, theo dõi tiến độ sản xuất theo thời gian thực, quản lý nguyên vật liệu – bán thành phẩm, truy xuất nguồn gốc sản phẩm, theo dõi chất lượng sản xuất, quản lý máy móc – trạng thái thiết bị, ghi nhận thời gian dừng máy/thời gian chờ, tính toán các chỉ số OEE, quản lý nhân sự – ca sản xuất, phân tích dữ liệu & lập báo cáo. 

Khi được triển khai đúng cách, MES giúp doanh nghiệp giảm phụ thuộc vào việc nhập liệu thủ công, hạn chế sai sót & nâng cao khả năng kiểm soát hoạt động sản xuất. 

Hướng dẫn triển khai MES từ A đến Z cho doanh nghiệp sản xuất

Bước 1: Xác định mục tiêu triển khai MES 

Doanh nghiệp cần xác định rõ tại sao cần triển khai MES. Triển khai MES để giảm thời gian nhập liệu thủ công, theo dõi tiến độ sản xuất theo thời gian thực, giảm tỷ lệ sản phẩm lỗi, giảm thời gian dừng máy, nâng cao OEE, quản lý nguyên vật liệu chính xác hơn, truy xuất nguồn gốc sản phẩm, kết nối dữ liệu giữa ERP – nhà máy hay chuẩn hóa quy trình sản xuất. 

Bước 2: Khảo sát hiện trạng nhà máy trước khi triển khai 

Sau khi xác định mục tiêu, doanh nghiệp sẽ tiến hành khảo sát toàn bộ quy trình sản xuất hiện tại. Các hạng mục cần khảo sát gồm quy trình sản xuất, máy móc – dây chuyền, hệ thống PLC/HMI/SCADA, cảm biến – thiết bị đo, hệ thống ERP đang sử dụng, phương thức nhập – lưu trữ dữ liệu, quy trình kiểm soát chất lượng, cách quản lý nguyên vật liệu, quy trình lập – thực hiện lệnh sản xuất, hệ thống mạng công nghiệp & cơ sở dữ liệu hiện có. 

Bước 3: Phân tích, chuẩn hóa quy trình sản xuất hiện tại 

Trước khi cấu hình hệ thống, doanh nghiệp cần rà soát: Quy trình hiện tại => Xác định điểm bất cập => Chuẩn hoá => Đưa vào MES. Các nội dung cần chuẩn hoá có thể gồm quy trình nhận lệnh sản xuất, quy trình cấp nguyên liệu, quy trình sản xuất, quy trình kiểm tra chất lượng, quy trình xử lý sản phẩm lỗi, quy trình chuyển công đoạn, quy trình nhập kho, quy trình truy xuất dữ liệu,… 

Bước 4: Thiết kế kiến trúc hệ thống MES cho nhà máy 

Máy móc/Cảm biến => PLC => SCADA/IoT Gateway => MES => ERP/BI

Trong đó:

– Tầng thiết bị: máy móc, thiết bị, cảm biến, đồng hồ đo, PLC

– Tầng giám sát: HMI, SCADA/Gateway thu thập dữ liệu 

– Tầng MES: xử lý, điều hành hoạt động sản xuất tại nhà máy 

– Tầng ERP: quản lý tài chính, đơn hàng, mua hàng, kho & các nghiệp vụ doanh nghiệp

– Tầng BI: phân tích dữ liệu & xây dựng báo cáo quản trị 

Kiến trúc cần đảm bảo khả năng mở rộng, bảo mật & dễ dàng tích hợp với hệ thống hiện có.

Bước 5: Tích hợp MES với máy móc & hệ thống ERP

– Kết nối với máy móc: MES có thể nhận dữ liệu từ PLC, Gateway, SCADA, cảm biến/thiết bị sản xuất. Các dữ liệu thường được thu thập gồm sản lượng, trạng thái máy, thời gian chạy, thời gian dừng, mã lỗi, thông số kỹ thuật, nhiệt độ, áp suất, tốc độ, thông tin chất lượng,…

– Kết nối với ERP: MES có thể nhận lệnh sản xuất từ ERP & gửi dữ liệu thực tế ngược trở lại

Bước 6: Chạy thử hệ thống MES

Trước khi đưa MES vào vận hành chính thức, doanh nghiệp cần thực hiện kiểm thử. 

– Kiểm thử chức năng: các module có hoạt động đúng theo yêu cầu không?

– Kiểm thử dữ liệu: dữ liệu từ máy móc có được thu thập chính xác không?

– Kiểm thử tích hợp: MES có trao đổi dữ liệu chính xác với ERP, SCADA & các hệ thống khác không?

– Kiểm thử người dùng: công nhân, kỹ thuật viên, quản lý có sử dụng hệ thống đúng quy trình không?

– Kiểm thử tình huống lỗi: hệ thống xử lý như thế nào khi mất mạng, mất kết nối máy, dữ liệu bất thường?

Bước 7: Đánh giá, tối ưu sau triển khai 

Sau khi đưa MES vào vận hành chính thức, sau một khoảng thời gian doanh nghiệp cần đánh giá hiệu quả dựa trên các KPI cụ thể như OEE, tỷ lệ sản phẩm lỗi, downtime, thời gian chu kỳ sản xuất, tỷ lệ hoàn thành kế hoạch, thời gian nhập liệu,… Từ dữ liệu thực tế, doanh nghiệp có thể tiếp tục tối ưu quy trình & bổ sung các chức năng cần thiết. 

Những khó khăn thường gặp khi triển khai MES

Dưới đây là những khó khăn thường gặp khi triển khai MES:

– Dữ liệu đầu vào chưa chuẩn: nếu dữ liệu sản phẩm, công đoạn hoặc mã máy không thống nhất, việc triển khai MES sẽ gặp nhiều trở ngại 

– Thiết bị cũ khó kết nối: một số máy móc, thiết bị đời cũ không hỗ trợ các giao thức giao tiếp hiện đại. Khi đó, doanh nghiệp có thể cần sử dụng Gateway/giải pháp trung gian 

– Nhân sự chưa sẵn sàng: thay đổi từ ghi chép thủ công sang vận hành trên phần mềm có thể tạo ra tâm lý ngại thay đổi. Do đó, đào tạo & quản trị thay đổi đóng vai trò vô cùng quan trọng 

– Phạm vi dự án quá lớn: việc muốn triển khai tất cả các chức năng ngay từ đầu có thể khiến dự án kéo dài & khó kiểm soát ngân sách. Doanh nghiệp nên ưu tiên các chức năng mang lại giá trị rõ ràng trước

>>> Xem thêm: Hướng dẫn cách lựa chọn hệ thống MES phù hợp cho nhà máy

Triển khai MES là một quá trình cần được thực hiện bài bản, từ việc xác định mục tiêu, khảo sát hiện trạng, chuẩn hóa quy trình đến tích hợp thiết bị & tối ưu sau vận hành. Một lộ trình rõ ràng không chỉ giúp doanh nghiệp hạn chế rủi ro, mà còn đảm bảo hệ thống MES phù hợp với nhu cầu sản xuất thực tế.

ATSCADA - Cung cấp phần mềm ATSCADA - Hệ thống điều khiển giám sát & thu thập dữ liệu là sự lựa chọn phù hợp cho các dự án tích hợp hệ thống, IoT, dự án thành phố thông minh, nông nghiệp 4.0...Được khách hàng tin dùng tại Việt Nam.